第4节：光的干涉
光的干涉》教案新人教选修
光的干涉》教案-新人教选修一、教学目标：1. 让学生了解光的干涉现象，理解干涉条纹的形成原理。
2. 掌握双缝干涉实验和单缝衍射实验的原理及操作方法。
3. 能够运用干涉原理解决实际问题，提高学生的科学素养。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：光的干涉现象，干涉条纹的形成原理，双缝干涉实验和单缝衍射实验的操作方法。
2. 教学难点：对干涉条纹间距、光强分布的理解和计算。
三、教学准备：1. 实验器材：激光器、分束器、反射镜、光屏、滑动变阻器、单缝、双缝等。
2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。
四、教学过程：1. 导入：通过复习光的波动性，引导学生思考光的干涉现象。
2. 理论讲解：讲解光的干涉现象、干涉条纹的形成原理，介绍双缝干涉实验和单缝衍射实验的原理。
3. 实验演示：进行双缝干涉实验和单缝衍射实验，让学生观察干涉条纹的形成过程。
4. 课堂讨论：引导学生探讨干涉条纹间距、光强分布的特点及影响因素。
5. 课后作业：布置有关干涉现象的练习题，巩固所学知识。
五、教学反思：本节课通过讲解和实验相结合的方式，使学生掌握了光的干涉现象及干涉条纹的形成原理。
在实验过程中，要注意引导学生观察干涉条纹的变化，培养学生的观察能力和动手能力。
通过课堂讨论，让学生运用所学知识分析实际问题，提高学生的科学思维能力。
在课后作业的布置上，要注重难点的巩固，提高学生的解题能力。
六、教学内容：1. 光的干涉现象：杨氏实验2. 干涉条纹的特性：等距、对称、亮度3. 干涉条纹间距的计算：Δx = λ(L/d)4. 光的衍射现象：单缝衍射、双缝衍射5. 衍射条纹的特性：同心圆、不等距、亮度变化七、教学过程：1. 复习光的干涉现象，引导学生思考杨氏实验。
2. 讲解杨氏实验的原理，演示实验过程，让学生观察干涉条纹的形成。
3. 分析干涉条纹的特性，引导学生通过实验观察干涉条纹的等距、对称、亮度特点。
4. 讲解干涉条纹间距的计算公式，让学生理解干涉条纹间距与波长、间距、透镜焦距的关系。
《光的干涉》教案新人教选修
一、教学目标1. 让学生了解光的干涉现象，理解干涉条纹的形成原理。
2. 让学生掌握双缝干涉实验和单缝衍射实验的操作方法和观察现象。
3. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）光的干涉现象及干涉条纹的形成原理。
（2）双缝干涉实验和单缝衍射实验的操作方法和观察现象。
2. 教学难点：（1）干涉条纹间距与波长的关系。
（2）衍射现象与干涉现象的区别。
三、教学准备1. 实验器材：双缝干涉实验装置、单缝衍射实验装置、激光器、光屏、刻度尺等。
2. 教学软件：相关教学PPT、视频等。
四、教学过程1. 导入：通过展示干涉现象的图片，引导学生思考干涉现象的产生原因。
2. 理论讲解：介绍光的干涉现象、干涉条纹的形成原理，解释干涉条纹间距与波长的关系。
3. 实验演示：进行双缝干涉实验和单缝衍射实验，让学生观察干涉条纹和衍射现象。
4. 学生操作：分组进行双缝干涉实验和单缝衍射实验，记录实验数据，分析实验结果。
5. 讨论与总结：引导学生分析实验现象，总结干涉现象和衍射现象的特点及区别。
6. 拓展与应用：举例说明干涉现象在实际生活中的应用，如干涉眼镜、干涉式红外探测器等。
五、课后作业2. 预习下一节课的内容，了解迈克尔逊干涉仪的原理及应用。
3. 思考题：请举例说明干涉现象在科学研究和生产中的应用。
六、教学内容6. 迈克尔逊干涉仪的原理及应用6.1 迈克尔逊干涉仪的构造和工作原理6.2 迈克尔逊干涉仪的干涉条纹及特点6.3 迈克尔逊干涉仪在科学研究中的应用七、教学重点与难点7. 教学重点：（1）迈克尔逊干涉仪的构造和工作原理。
（2）迈克尔逊干涉仪的干涉条纹及特点。
8. 教学难点：（1）迈克尔逊干涉仪在科学研究中的应用。
八、教学准备7. 实验器材：迈克尔逊干涉仪、激光器、光屏、刻度尺等。
九、教学过程7. 导入：通过展示迈克尔逊干涉仪的图片，引导学生思考干涉仪的作用和应用。
8. 理论讲解：介绍迈克尔逊干涉仪的构造和工作原理，解释干涉仪的干涉条纹及特点。
光的干涉-精品文档
02
光的干涉条件
相干光条件
同一波源
01
干涉光必须来自同一波源，这样波源的相干性会影响干涉条纹
的质量。
频率相同
02
来自同一波源的光线必须具有相同的频率，否则它们将无法产
生干涉。
相位差恒定
03
来自同一波源的光线必须具有恒定的相位差，这意味着它们的
振动方向必须相同。
干涉条纹条件
稳定的干涉条纹
为了获得清晰的干涉条纹，需要 确保光线经过的路程差是恒定的 ，这意味着需要使用稳定的实验 装置和精确的控制光源。
相间的干涉条纹。
应用
分振幅干涉在光学实验、光学测 量等领域也有着广泛的应用，如 测量光学表面的形状、光学元件
的精度等。
迈克尔逊干涉仪
01
定义
迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅干涉原理测量光学表面形状和光学元
件精度的干涉仪。
02 03
原理
迈克尔逊干涉仪通过将一束光波分成两束相干光波，分别经过反射镜后 再次相遇，形成明暗相间的干涉条纹。通过测量干涉条纹的变化，可以 推算出光学表面的形状和光学元件的精度。
光线的平行性
为了使干涉条纹更加明显，需要确 保光线具有平行性，这可以通过使 用聚焦透镜或高亮度的光源来实现 。
03
光的干涉类型
分波面干涉
定义
应用
分波面干涉是指两束或多束相干光波 在空间某一点叠加时，形成明暗相间 的干涉条纹的现象。
分波面干涉在光学实验、光学测量等 领域有着广泛的应用，如测量光学表 面的形状、光学元件的精度等。
全息干涉实验
实验原理
全息干涉实验是一种利用全息技术实现的干涉实验，通过 将一束光分成两束相干光波，然后在全息底片上记录它们 之间的干涉图样。
光的干涉
n
d
透镜的等光程性
屏 a .d . e . .g
b. c
.
.h
F
adeg 与bh 几何路程不等，但光程是相等的。 abc 三点在同一波面上，相位相等。 到达F 点形成亮点，说明abc三条光线到达F点无相 位差。
所以透镜的引入不会引起附加的光程差。
倾斜入射时： a . b .
c .
屏
F
abc 三点在同一波阵面上，相位相等，到达
事实上频率取某一确定值的光波是不 存在的。通常情况下认为频率的取值 范围很小就是单色光。 ③ 波长常用单位：m nm A 换算关系为： 1m =10-6m 1nm =10-9m
o
o
1A=10-10m
④ 光强：光波在传播中也伴随着能量 的传播，因为光波中引起各种光学效应 的是电振动，所以光强正比于E2（波的 能量正比于振幅的平方），通常情况下， 为了计算的方便，我们认为： I=E2
屏 A
M1 C
a
M2
B
点光源
s
*
1 2
C
屏 A
s1 s2
* *
M1
a
M2
1
2
B
三、劳埃(H.Lloyd)镜实验 A´ s1 s 2*
M
A 屏
.P
B´ B
问题：
当屏移到 A ´ B ´ 位置时，在屏上的P 点应该
出现暗条纹还是明纹？
四、劳埃(H.Lloyd)镜实验 A´
A 屏
s1 s 2*
M
.P
=0
p (r2 e ne) r1 0
S1
r2 r1 e ne 0
r1 O P
S2
高中物理选择性必修一-第四章-第四节-光的干涉
总结提升
1.由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的，所以 观察时眼睛与光源应在膜的同一侧. 2.在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的光程差由膜的厚度决定，所 以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因此 又叫等厚干涉，每一条纹都是水平的. 3.用单色光照射得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹.
例4 用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条 纹为
√
解析 由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过 的光程差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在 重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜，厚度相等的位置在同一条水 平线上，故同一条干涉条纹必然是水平的，由此可知只有选项B正确.
一、光的双缝干涉 导学探究
1.双缝干涉的装置示意图 实验装置如图2所示，有光源、单缝、双缝和光屏.
图2
2.单缝屏的作用 获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况.如果用激光直接照射 双缝，可省去单缝屏(托马斯·杨当时没有激光). 3.双缝屏的作用 平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频 率相同且振动情况完全一致的相干光.
图3
解析 P点与两缝的距离之差为Δr＝2.1×10－6 m 所以有 N1＝Δλ1r＝26.1××1100－－76mm＝3.5 由此可知，P点与S1、S2的距离差是半波长的奇数倍， 所以用A光在空气中做双缝干涉实验，P点是暗条纹.
(2)已知B光在某种介质中的波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向 空气时，临界角为37°(sin 37°＝0.6).
a光频率较小，同一介质对a光的折射率较小，故D错误.
三、薄膜干涉 1.薄膜干涉中相干光的获得 光照射到薄膜上，在薄膜的前、后两个面反射的光是由同一个实际的光 源分解而成的，它们具有相同的频率，恒定的相位差. 2.薄膜干涉的原理 光照在厚度不同的薄膜上时，前、后两个面的反射光的光程差等于相应 位置膜厚度的2倍，在某些位置，两列波叠加后相互加强，于是出现亮条 纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现暗条纹.
光的干涉.ppt
2.光的偏振
偏振现象
只有沿偏振片的“透振”方向“振动的光波才能通过偏振片”
结论
偏振现象表明,光是一种横波
偏振光的形成
(1)自然光通过偏振片后,得到偏振光 (2)自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都是偏振光
偏振现象 的应用
(1)照相机镜头前装一片偏振滤光片 (2)电子表的液晶显示
检
检
如图甲所示,用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的 平滑情况,观察到的图像如图乙所示的条纹中的P和Q的情况,这说
要求： ①明确光的干涉的条件，明暗条纹的判断方法 ②明确△x=lλ/d物理量含义，并应用其求解物理量 ③区分干涉和衍射图样 ④了解薄膜干涉的应用
议
①上图为蓝光和红光分别通过双缝和单缝形成的图样，其中 蓝光经过双缝形成的图样是？
②右图两衍射图样分 别对应什么衍射？
③用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25 mm ，在距离双缝为1.2 m处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm （1）求这种单色光的波长。 （2）若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折 射率为1.3，则增透膜的厚度应取多少?
展
半径为R的圆形偏振片P的透振方向为竖直方向,一束横截面半径 略小于R的平行自然光正对着偏振片P照射后射到屏上,现以光的 传播方向为轴将偏振片P旋转,则在偏振片P旋转的过程中( ) 屏上出现圆形亮斑,亮度不变
偏振片是让特定方向的光透过只是相 对于光源亮度减弱； 偏振方向不是狭缝!
展
用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d， 双缝到屏的距离l，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是△x，氦 氖激光器发出的红光的波长λ 是多少？假如把整个装置放入折 射率是4/3的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
《光的干涉》课件人教版
5．图 1 是用单色光照射透明标准板，来检查 b 的上表面的平直情 况，观察到的现象如图 2 所示，则以下说法正确的是( D )
A．图 2 的图样是由于光从 a 的上表面和 b 的下表面反射后干涉的结果 B．图 2 的图样是由于光从 a 的上表面和 b 的上表面反射后干涉的结果 C．图 2 的图样说明 b 的上表面某处向上凸起 D．图 2 的图样说明 b 的上表面某处向下凹陷
课时训练
一、选择题 1．下列关于双缝干涉实验的说法正确的是( B ) A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C．用红光照射狭缝 S1，用紫光照射狭缝 S2，屏上将出现干 涉条纹 D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的 空间却没有干涉发生
解析 根据薄膜干涉产生的原理可知，图 2 的图样是由于光 从 a 的下表面和 b 的上表面反射后干涉的结果，故 A、B 两项错 误．薄膜干涉是等厚干涉，即亮条纹处空气膜的厚度相同；现在 向左弯曲，说明提前出现条纹，则说明 b 的表面某处向下凹陷， 故 C 项错误，D 项正确．
6．如图为单色光双缝干涉实验某一时刻的 波形，S1、S2 为双缝，实线和虚线分别表示各 缝发出的光的波峰和波谷．在此时刻，介质 中 A 点为波峰相叠加点，B 点为波谷相叠加 点，A、B 连线上的 C 点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别 放在 A、B、C 三个位置，那么( A )
3．光的干涉条件 两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定． 4．干涉条纹间距：相邻两条亮条纹或暗条纹间的距离Δx＝ dl λ. 二、光的薄膜干涉及其应用 1．薄膜干涉：光照到薄膜上，从膜的前表面和后表面反射 回来的光再次相遇而产生的干涉现象．
2．常见的薄膜干涉现象：白光照射肥皂液膜出现彩色条纹、 蚌壳内表面透明薄膜上呈现各种色彩、有透明薄膜保护层的激光 唱片呈现彩色等．
光的干涉》教案新人教选修
光的干涉》教案-新人教选修第一章：光的干涉现象一、教学目标：1. 让学生了解干涉现象的定义和特点。
2. 让学生掌握双缝干涉和单缝衍射的原理。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学内容：1. 干涉现象的定义和特点。
2. 双缝干涉的原理和公式。
3. 单缝衍射的原理和公式。
4. 干涉现象在现实生活中的应用。
三、教学重点：1. 双缝干涉和单缝衍射的原理。
2. 干涉现象的应用。
四、教学难点：1. 双缝干涉和单缝衍射的公式的推导。
五、教学方法：1. 讲授法：讲解干涉现象的定义、特点和原理。
2. 实验法：观察双缝干涉和单缝衍射的实验现象。
3. 讨论法：分析干涉现象在现实生活中的应用。
六、教学步骤：1. 引入：通过展示干涉现象的图片，引导学生思考干涉现象的定义和特点。
2. 讲解：详细讲解双缝干涉和单缝衍射的原理和公式。
3. 实验：安排学生进行双缝干涉和单缝衍射的实验操作，观察实验现象。
4. 应用：分析干涉现象在现实生活中的应用，如光学滤波器、干涉仪等。
5. 总结：归纳本节课的主要内容和知识点。
第二章：双缝干涉一、教学目标：1. 让学生掌握双缝干涉的原理和公式。
2. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
3. 培养学生的分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容：1. 双缝干涉的原理。
2. 双缝干涉的公式的推导和解释。
3. 双缝干涉实验的操作步骤和注意事项。
4. 双缝干涉现象在现实生活中的应用。
三、教学重点：1. 双缝干涉的原理和公式。
2. 双缝干涉实验的操作步骤和注意事项。
四、教学难点：1. 双缝干涉公式的推导和解释。
五、教学方法：1. 讲授法：讲解双缝干涉的原理和公式。
2. 实验法：进行双缝干涉实验，观察实验现象。
3. 讨论法：分析双缝干涉现象在现实生活中的应用。
六、教学步骤：1. 引入：通过展示双缝干涉的图片，引导学生思考双缝干涉的原理。
2. 讲解：详细讲解双缝干涉的原理和公式。
3. 实验：安排学生进行双缝干涉实验操作，观察实验现象。
《大学物理(上)》光的干涉
20
万物之美 科学之理
目录
第一节 光源 光波 光的相干性 第二节 光波的叠加 光程与光程差 第三节 分波阵面干涉 第四节 分振幅干涉 第五节 迈克尔逊干涉仪 第六节 迈克尔逊干涉仪
第三节 分波阵面干涉
杨氏双缝干涉实验
实验现象
s1
S
s2
明条纹位置 明条纹位置 明条纹位置
42
第四节 分振幅干涉
43
第四节 分振幅干涉
练一练 观察 n=1.33 的薄油膜的反射光，它呈波长为 500nm 的绿光， 且这时法线和视线夹角 i=45o
求 （1）膜的最小厚度
i
（2）若垂直观察，此膜呈何种颜色
d
解 （1） 绿光干涉相长
数据代入（k=1）： （2） 垂直观察
深黄色
44
第四节 分振幅干涉
P
S1
r2 d
x
2
1
0
I
S2
D
1
x
2
25
第三节 分波阵面干涉
讨论
D、d 一定时， x 或 x
若用白光照射双缝，屏上中心明纹仍为白色，两侧对称分布各级紫内红 外的彩色条纹。更高级次的彩色条纹可能会发生重叠 。
0
1
2
3
0 1 23 4
中央明纹
3
2
1
0
1
2
3
26
第三节 分波阵面干涉 洛埃镜
M
S1 •
5
第一节 光源 光波 光的相干性
光波
1、颜色与光波
光色 波长(nm)
可
红
760~622
见
光 七
2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(配粤教版)课件第4章第4节光的干涉
B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长
C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短
D.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短
解析 根据双缝干涉图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝
干涉图样中条纹的间距就越大.由本题的条件可确定另一种颜色的单色光
(1)单色光干涉时相邻两明条纹的间距和相邻两暗条纹的间距相等吗?
提示 相等.
(2)用不同颜色的光做干涉实验时干涉图样完全一样吗?
提示 不一样.
知识归纳
1.相邻明条纹(或暗条纹)间的距离Δx与入射光波长λ之间的定量关系推导
如图所示,双缝间距d,双缝到屏的距离l.双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的
交点为P0.对屏上与P0距离为x的一点P,两缝与P的距离PS1=r1,PS2=r2.在线
足2h为膜中波长的整数倍时,该处出现明条纹;满足2h为膜中半波长的奇数
倍时,该处出现暗条纹.
(2)特点:因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,从前、后两表面反射的
光的光程差均相同,如果此时两反射光互相加强,则此高度水平方向各处均
加强,因此,明暗相间的干涉条纹为水平方向.
水平平行相间
2.应用
(1)等倾法检查平面平整度
解析 从O到达某点可以经过M也可以经过N,根据已知条件无法比较从O到
达某两点的路程差,故A、C错误;b为中心明纹旁边的第一条明纹,则M、N
到达b的路程差为波长λ,故B正确;e为中心明纹旁边的第二条明纹,M、N到
达e的路程差为2λ,故D正确.
探究点二
双缝干涉图样的特点
导学探究
如图所示,几种单色光的双缝干涉图样,请问:
光的干涉-PPT
光的干涉
薄膜干涉
让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束 反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．
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光的干涉
薄膜干涉
1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜 的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应 出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以 微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条 纹．2、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥 皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．
第1节 光的干涉
光到底是什么？……………
17世纪明确形成 了两大对立学说
由于波动说没有 数学基础以及牛 顿的威望使得微 粒说一直占上风
牛顿
19世纪初证明了 波动说的正确性
惠更斯
微粒说
19世纪末光电效应现象使得 爱因斯坦在20世纪初提出了 光子说：光具有粒子性
波动说
这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”
光的干涉
干涉现象是波动独有的特征，如果光真的 是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．
光的干涉 光的干涉
1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773~1829） 在实验室里成功的观察到了光的干涉．
双缝干涉
激
双
光
缝
束
屏上看到明暗相间的条纹 屏
光的干涉
S1 S2 d
双缝干涉
P2
P1
P
P
P1 P2
S1、S2
相干波源
P1S2－P1S1= d
光程差
P2S2－P2S1＞ d 距离屏幕的中心越远路程差越大
光的干涉
双缝干涉
1、两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干 涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏 上形成稳定的干涉条纹．
高中物理教案光的干涉
高中物理教案光的干涉一、教学目标1. 让学生理解干涉现象的定义和条件。
2. 使学生掌握双缝干涉和单缝衍射的原理及特点。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 干涉现象的定义和条件。
2. 双缝干涉和单缝衍射的原理及特点。
三、教学难点1. 对称性在干涉现象中的应用。
2. 干涉条纹间距与波长的关系。
四、教学方法采用讲授法、实验法、讨论法相结合的方法，引导学生通过观察实验现象，分析问题，得出结论。
五、教学过程1. 导入：通过展示光的干涉现象的图片，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。
2. 讲解：讲解干涉现象的定义、条件，以及双缝干涉和单缝衍射的原理。
3. 实验：安排学生进行双缝干涉和单缝衍射实验，观察实验现象，引导学生运用所学知识分析问题。
4. 讨论：让学生分组讨论实验结果，探讨干涉条纹间距与波长的关系。
5. 总结：对干涉现象的定义、条件、双缝干涉和单缝衍射的原理进行归纳总结。
6. 练习：布置一些有关干涉现象的练习题，巩固所学知识。
7. 拓展：介绍一些干涉现象在实际中的应用，如干涉仪、引力波探测等，激发学生学习兴趣。
六、教学内容1. 光的干涉现象：了解干涉现象的分类，掌握双缝干涉和单缝衍射的原理。
2. 干涉条纹的形成：探讨干涉条纹的分布规律，分析条纹间距与波长的关系。
七、教学准备1. 实验器材：双缝干涉实验装置、单缝衍射实验装置、激光器、光屏等。
2. 教学软件：相关教学课件、视频资料。
八、教学过程1. 复习导入：回顾上一节课的内容，引导学生进入本节课的学习。
2. 理论讲解：讲解光的干涉现象的分类，重点讲解双缝干涉和单缝衍射的原理。
3. 实验演示：进行双缝干涉和单缝衍射实验，让学生观察实验现象。
4. 分析讨论：引导学生分析干涉条纹的形成规律，探讨条纹间距与波长的关系。
5. 总结提升：总结本节课的主要内容，强调干涉现象在实际中的应用。
九、教学评价1. 课堂问答：检查学生对干涉现象的理解和掌握程度。
2022秋新教材高中物理第四章光及其应用第四节光的干涉课件粤教版选择性必修第一册
[重难释解] 1．屏上某处出现亮、暗条纹的条件 频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与 的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反。 具体产生亮、暗条纹的条件为： (1)亮条纹的条件：屏上某点 P 到两条缝 S1 和 S2 的路程差正好是波长的整 数倍或半波长的偶数倍。即： |PS1－PS2|＝kλ＝2k·2λ(k＝0,1,2,3，…) k＝0 时，PS1＝PS2，此时 P 点位于屏上的 O 处，为亮条纹，此处的条纹 叫中央亮条纹或零级亮条纹。k 为亮条纹的级次。
3．白光的干涉图样 若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的。这是因为： (1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光 都在中央条纹外形成亮条纹，从而复合成白色条纹。 (2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫 光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便 形成了彩色干涉条纹。
答案：C
2. 如图所示的杨氏双缝干涉图中，小孔S1、S2发出的光在像屏某处叠加时，如果 光程差为________时就加强，形成亮条纹。如果光波波长是400 nm，屏上P点 与S1、S2距离差为1 800 nm，那么p处将是________条纹。
解析：由光的干涉条件知光程差为波长的整数倍时就加强，形成亮条纹。Δx＝
答案：B
二、薄膜干涉
1．填一填
(1)薄膜干涉：由膜的前、后表面 反射 回来的两组光波相遇后形成的。 (2)应用：照相机的镜头上通过镀上增透膜产生干涉，增加 透射 ，减少 反射 。
2．判一判
(1)薄膜干涉是薄膜的前后两个面的折射光的干涉。
( ×)
(2)要观察竖直放置的肥皂液膜的干涉条纹，应在入射光同侧观察。
人教版选修3-4 13.3 光 的 干 涉 教案 word版含答案
课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。
理解光是一种波,干涉是波特有的性质。
2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。
3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。
重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。
教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。
教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。
本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。
导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。
但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。
直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。
杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
证明光的确是一种②波。
(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。
这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。
2.决定条纹间距的条件(1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。
(2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。
1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。
2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第4章光第4节双缝干涉(1)课件
l
dλ
可知,要增加相邻两亮条纹(或暗条纹)中心间的距离,可采取的办法有:增大双缝与
光屏间的距离(或选用较长的遮光筒);减小双缝之间的距离.
(2)由于激光是相干光,故可以去掉的部件是滤光片、单缝,即②③.
(3)题中甲图手轮读数是0.045 mm,乙图读数是14.535 mm,它们的差值是14.490 mm,
(★★☆)(1)备有下列仪器:
A.白炽灯 B.双缝 C.单缝 D.滤光片 E.光屏
把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:
(填写字母代号).
(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝
之间的距离s=100 mm.某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看
n-1
5.在双缝干涉实验中,中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍. ( ✕ ) 在双缝干涉实验中,中央亮条纹宽度与两边亮条纹宽度相等.
1|干涉条纹间距与波长关系式 如图所示,与两缝之间的距离d相比,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略,两缝S1、
S2的连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0=l.
n-1
(★★☆)(1)如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学
元件依次为①光源、②
、③
、④
、⑤遮光筒、⑥光
屏.对于间的距离,可采取
或
的方法.
(2)如果将灯泡换成激光器,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件是 (填数字代号).
(3)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心,读出手轮的读数,
3|实验过程
1.光源发出的光经过 滤光片 成为单色光,把单缝照亮.单缝相当于一个 线光源 ,它又把 双缝 照亮.双缝的作用是获得 相干 光源.
光的干涉(共30张PPT)
r1
激光束
S 四、明（暗）条纹的间距
（2）当路程差为半波长的奇数倍时，形成暗条纹。 1
室内的白炽灯是各种独立的光源，不符合产生干涉的条件。 光的干涉
do 通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用。
r2
1、产生稳定干涉的条件：两列光的频率（颜色）相同。
S M 四、明（暗）条纹的间距
D．单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条2纹
后面的屏上观察光的干涉情 况。
新课内容
二、双缝干涉图样
单色光
白光
新课内容
二、双缝干涉图样
图样有何特征？
屏
单色激光束
暗条纹的中心线
S1
暗条纹的中心线
亮条纹的中心线
S2
亮条纹的中心线
中央亮条纹
双缝
明暗相间
条纹等间距
思考讨论：光屏上何处出现亮条纹？何处出现暗条纹？
单色激光束
新课内容
三、决定明暗条纹的条件
第十三章 光
肥皂泡呈现五颜六色的原因是什么？
第3节
光的干涉
学习目标
1．通过实验观察认识光的干涉现象，知道干涉现象是光的波动性证 据。 2．理解光的双缝干涉现象的产生原理。知道光屏上出现亮条纹和暗 条纹的条件。
3.掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。
4.观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
5.通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用。
x l
d
新课内容
五、光的干涉应用
1.薄膜干涉---肥皂泡上的彩色条纹
此处发 生干涉 现象
空气
a b
S
B
A
薄膜
薄膜前后两个面的反 射光发生了干涉
《光的干涉》课件
特定的干涉条纹。
实验步骤
1. 制备不同厚度的薄膜样品。
2. 将光源对准薄膜，使光波入射到薄 膜表面。
3. 观察薄膜表面的干涉条纹，分析干 涉现象与薄膜厚度的关系。
迈克尔逊干涉仪
实验目的：利用迈克尔逊干涉仪观察不同波长的光的干 涉现象。 实验步骤
2. 将不同波长的光源依次对准迈克尔逊干涉仪。
实验原理：迈克尔逊干涉仪通过分束器将一束光分为两 束，分别经过反射镜后回到分束器，形成干涉。
1. 调整迈克尔逊干涉仪，确保光路正确。
3. 观察不同波长光的干涉条纹，分析干涉现象与波长 的关系。
04
光的干涉的应用
光学干涉测量技术
干涉仪的基本原理
干涉仪利用光的干涉现象来测量长度、角度、折射率等物理量。干涉仪的精度极高，可以达到纳米级 别。
光的波动性是指光以波的形式传播， 具有振幅、频率和相位等波动特征。
光的干涉是光波动性的具体表现之一 ，当两束或多束相干光波相遇时，它 们会相互叠加产生加强或减弱的现象 。
波的叠加原理
波的叠加原理是物理学中的基本原理之一，当两列波相遇时，它们会相互叠加， 形成新的波形。
在光的干涉中，当两束相干光波相遇时，它们的光程差决定了干涉加强或减弱的 位置。
多功能性
光学干涉技术将向多功能化发展，实现同时进行 多种参数的测量和多维度的信息获取。
光学干涉技术的挑战与机遇
挑战
光学干涉技术面临着测量精度、 稳定性、实时性等方面的挑战， 需要不断改进和完善技术方法。
机遇
随着科技的不断进步和应用需求 的增加，光学干涉技术在科学研 究、工业生产、医疗等领域的应 用前景将更加广阔。
《光的干涉》 说课稿
《光的干涉》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《光的干涉》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《光的干涉》是高中物理光学部分的重要内容，它是在学生学习了光的直线传播、光的折射和反射等知识的基础上，进一步深入研究光的波动性的重要实验现象。
通过对光的干涉现象的学习，学生能够更加深入地理解光的本质，为后续学习光的衍射、偏振等内容奠定基础。
本节课在教材中的地位十分重要，它不仅是对前面所学知识的巩固和拓展，更是培养学生科学思维和实验探究能力的重要契机。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对光的传播特性有了一定的了解，但对于光的波动性认识还比较模糊。
在数学知识方面，学生已经具备了一定的三角函数和几何知识，这为理解光的干涉条纹的形成和计算提供了有力的支持。
然而，学生在抽象思维和空间想象能力方面可能还存在一定的不足，需要在教学中通过直观的实验演示和形象的图示来帮助他们理解。
1、知识与技能目标（1）学生能够理解光的干涉现象及其产生的条件。
（2）掌握双缝干涉条纹间距与波长、双缝间距和屏到双缝距离之间的关系，并能进行简单的计算。
（3）了解薄膜干涉的现象及其应用。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）经历对光的干涉现象的探究过程，培养学生的科学探究能力和创新思维。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会到物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）光的干涉现象产生的条件。
（2）双缝干涉条纹间距的计算公式及其应用。
（1）对光的干涉现象的理解和解释。
（2）干涉条纹的形成过程和明暗条纹的位置确定。
五、教法与学法1、教法为了突破教学重难点，实现教学目标，我将采用以下教学方法：（1）实验演示法：通过演示杨氏双缝干涉实验和薄膜干涉实验，让学生直观地观察到光的干涉现象，增强学生的感性认识。
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3、相邻两亮纹（或暗纹）间的距离
x L
d
x
xk 1
xk
(k
1) L k
d
L
d
L
d
4、光的干涉图样的特点
1、明暗条纹间距相同；
2、红光条纹间距最大,紫 光条纹间距最小；
3、白光干涉条纹为彩色 条纹。
可由 x L 定量说明
d
在阳光下,为什么肥皂薄膜上会形成彩色图样?
注意： 干涉条纹在前表面附近形成的
燃起一盏酒精灯，在酒精灯火焰里洒上一些氯 化钠，使火焰发出黄光。把酒精灯放在金属丝圈上 的肥皂液薄膜前，仔细观察，就可在薄膜上看到火 焰的反射像，像上出现了什么
出现明暗相间 的横向黄色条 纹
三、薄膜干涉
——光照射到薄膜上时,从膜的前表面和后表面分别 反射出来,形成两列相干光，产生了干涉现象。
2、出现亮、暗条纹的条件和位置：
条件：r k （k＝0、1、2…）
出现亮纹的
位置： x k L
d
（k＝0、1、2…）
出现暗纹的
条件：r (2k 1) （k＝0、1、2…）
2
位置：x (2k 1) L （k＝0、1、2…）
d2
光的干涉图样的特点和规律
1、双缝干涉中条纹的位置x与光程差Δr的关系：r d x l
光的干涉现象在技术中有重要应用。
干涉法检 测表面平 整度
如果被测表面是平的，那么产生的干涉条纹就 是平行的；如果被测表面某些地方不平，产生的干涉 条纹就要发生弯曲：还可以了解被测表面的不平情况。 这种测量的精度可达10-6cm。
S1 d
S2 Δr
双 缝
r1 2
L
L d , L x r1 r2 2L
2、波的干涉条件
频率相同 相差恒定 振动方向相同
相干波： （即能发生干涉的波）
——频率相同，相差恒定的两列波称为相干波。
3、波的干涉图样
——波的干涉会形成一种加强和减弱相间的 图样，这样的图样叫做干涉图样。
4、对干涉图样的规律 （1）振动加强点：
振动加强点的条件：两波源到振动加强点的 距离之差（波程差） 为波长的整数倍：
x k 2k
2
(k 0,1,2)
（2）振动减弱点：
振动减弱点的条件：两波源到振动减弱点的 距离之差（波程差）为半波长的奇数倍：
x (2k 1)
2
(k 0,1,2)
光有干涉现象吗?
——干涉现象是波的主要特征之一。光 如果是一种波，我们应该会观察到光的 干涉现象。
生活中可以观察到那些光的干涉现象？
第一单元（一、二、三）——几何光学 第二单元（四、五、六）——波动光学
第四节
光的干涉
回顾：
1、什么叫波的干涉？ 2、波的干涉发生的条件是什么？ 3、波的干涉图样有何特点或规律？
波的干涉
1、什么是“波的干涉”？
——频率相同的两列波叠加，使得合成波场中会出 现某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减 弱，这种现象称为波的干涉。
2、条件
两列光的频率相同 相差恒定 振动方向相同
相干光源：能发生干涉的两列波称为相干
波，两个光源称为相干光源。
二、杨氏双缝干涉实验
最先（1801年）在实验室里观察到光的干 涉现象的科学家是英国物理学家托马斯·杨
杨氏实验的设计思路：
——让一束光通过小孔射到第二个屏的两个小孔 上，两孔间距较短，且与前一个小孔的距离相 等。如果光是传播某种振动的波，这两个小孔 就成了两个振动情况完全相同的波源，它们发 出的波在屏上叠加，就会出现干涉现象。（很 好的解决了相干光源的问题）
如何在实验室中观察到光的干涉现象？
生活中光的干涉现象
如图所示是一只 美丽的蜂鸟，它颈 部羽毛上那漂亮的 彩色光泽是如何产 生的呢?
如图所示是一个在 阳光照耀下的肥皂泡， 它那漂亮的彩色光泽 是如何产生的呢?
自己吹个肥皂泡观察
一、光的干涉
1、定义
——由两束振动情况完全相同的光在空间相 互叠加，在一些地方相互加强，在另一些地 方相互削弱的现象，叫做光的干涉。
r22 r12 2dx
P
r12
L2
(x
d )2 2
x
r22
L2
(x
d )2 2
o
光 r22 r12 2dx
屏
r
r2
r1
d L
x
条纹特点
*横向彩色条纹 *条纹间距上宽下 窄
光从薄膜前表面和后表面分 别反射出来，形成两列振动情况完 全相同的（相干）光波。 当该两 列波恰是波峰（波谷）和波峰（波 谷）相遇，使光波的振动加强，形 成亮条纹；当两列波的波峰和波谷 相遇，使光波的振动互相抵消，形 成暗条纹。如果用白光照射肥皂液 薄膜，在薄膜上就出现了不同颜色 的彩色条纹。
实验观察： （演示）
屏上有明暗相 间的条纹
光的干涉图样的特点和规律
光程： ——光传播的几何路程r与传播介质折射率n的乘积
光程差（Δr）：两列相干光传播的光程之差 1、双缝干涉中条纹的位置x与光程差Δr的关系：
请你推导： r d x l
光的干涉图样的特点和规律
1、双缝干涉中条纹的位置x与光程差Δr的关系：r d x l